大型生物质循环流化床锅炉安装技术分析

大型生物质循环流化床锅炉以生物质—树皮、小麦秸秆、玉米秸秆为燃料,作为可再生能源燃烧技术,为建设清洁低碳的能源体系发挥着重要作用。因此,提高大型生物质循环流化床锅炉的安装水平对其安全高效运行起着极其重要的作用。本文以生物质循环流化床锅炉安装角度出发,就如何更好的提高循环流化床锅炉安装技术水平提一些意见和建议。

DCS系统在大型生物质循环流化床机组中的应用研究

近年来,DCS系统在循环流化床机组中的应用日益频繁,文章以湛江生物质发电厂DCS系统应用情况为例进行分析研究,总结该厂DCS系统特点并针对该厂DCS系统实际运行中存在的问题,提出优化控制方案,以期为国内大型生物质循环流化床机组DCS控制技术的应用提供参考。

大型生物质循环流化床锅炉布风系统研究及应用

循环流化床锅炉的布风系统是决定流化质量和燃烧质量的关键设备。现以国内某生物质电厂循环流化床锅炉为例,分析布风系统寿命短的原因,经对风帽的钟罩型式、材质、固定连接方式等的设计与改造,布风系统的运行寿命和锅炉运行的稳定性得到有效提高。

大型生物质循环流化床锅炉炉渣排放及热量回收系统研究及应用

分析了生物质循环流化床锅炉燃料中的不可燃杂质造成冷渣系统堵塞、排渣热损失的原因,并设计了一种内部空间大、高效换热冷渣系统,满足了大型生物质锅炉全负荷范围内排渣、冷渣、热量回收、自动化运行以及改善环境的需求。

生物质循环流化床机组协调系统模型研究

针对生物质循环流化床(CFB)机组,通过机理分析,研究了生物质燃烧的动态过程,建立了生物质CFB锅炉燃料侧燃烧模型。通过能量守恒,确定了生物质CFB机组汽水侧和汽机侧主要参数之间的函数关系,建立了负荷控制系统模型。基于某30 MW生物质CFB机组实际运行数据,通过稳态工况推导、回归分析和遗传算法辨识了模型的参数和函数关系,在Simulink软件平台验证了模型的结果并进行了模型阶跃试验。结果表明:模型的输出与实际数据能较好地吻合,主蒸汽压力、负荷的平均相对误差均在4%以内,阶跃响应符合实际经验,证明建立的模型能够反映机组的动态特性。

活性添加剂对生物质循环流化床燃烧特性影响研究进展

循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧被认为是未来大规模开发利用生物质能源最有潜力的技术之一。该文概述生物质直燃CFB锅炉在运行实践中面临的受热面沾污腐蚀、床料烧结团聚、燃烧不均匀、NO_(x)原始排放高等诸多问题和对应的活性添加剂解决方案。如采用硅铝基、硫基、钙基、磷基等添加剂形成高熔点盐或降低Cl含量,可有效缓解炉内受热面沾污腐蚀等现象;借助载氧体辅助燃烧技术,有望通过替代床料的氧化还原循环反应改善炉内气氛分布均匀性并提高燃烧效率;在燃烧过程中投入适量的铁基或还原类添加剂,可抑制含氮前驱体向NO_(x)转化,亦或还原已生成的NO_(x),从而降低NO_(x)原始排放。未来,对添加剂的研究应重点关注机理分析、标准化、工程放大、固废资源化利用等方向,以期实现对生物质的清洁高效利用。

循环流化床炉生物质掺烧降碳技术研究

火电行业的降碳工作直接关系到“双碳”目标的实现,而循环流化床炉具有燃料适用性广的优势,能够大比例掺烧可再生“零碳”能源-生物质燃料,大幅降低火电厂碳排放。在役循环流化床炉和燃煤条件,进行生物质混合掺烧试验,并对燃烧稳定性、污染物排放及热效率进行了综合评估。掺烧试验结果表明:生产单位蒸汽煤耗量随掺烧比增大显著降低,燃烧工况稳定;掺烧条件下单位石灰石耗量降至4.5 kg/t蒸汽左右,SO_(2)排放量达标;掺烧后炉内温度升高,排烟温度升高,而飞灰量增大,使热损失有所增大;通过调控风量配比、料层差压及过量空气系数,总体热效率接近设计值;长期运行条件下,生物质掺烧比达到约30%,SO_(2)和NOx排放量合格,尾部受热面未受明显腐蚀,1 t蒸汽减排CO_(2)量约480 kg。

低负荷下生物质掺烧比例对循环流化床锅炉燃烧性能的影响

为了研究生物质在低负荷下循环流化床机组深度调峰中的应用潜力,本文结合实验和数值模拟方法,分析不同生物质掺混比例对CFB锅炉内部温度、压力、气体浓度及颗粒动态的影响。研究发现,生物质掺混比为10%、20%时,循环流化床密相区升温速率提高2~8℃/min,但稳定温度随掺混比增加而降低。为深入了解造成这种现象的原因,分别对3种工况进行数值计算后发现:掺烧比由0%提升至20%时,密相区压降由900 Pa减少至700 Pa;CO浓度由10%降低至5%;CO_(2)浓度从17%降低至12%;颗粒浓度降低了18%。相对地,稀相区各组分浓度出现增加,特别是颗粒浓度增加了达38%。表明生物质的掺入促使燃烧区域向炉膛中上部移动。这一发现证明了生物质掺烧能有效提高低负荷下炉内升温特性且满足“双碳”目标下的需求,为低负荷下电网调峰提供了新方法。

生物质成型燃料循环流化床燃烧试验研究

在0.15 MW循环流化床试验台上,进行了玉米秸秆和苹果树枝成型燃料燃烧特性以及排放特性的试验研究.试验结果表明,玉米秸秆成型燃料和苹果树枝成型燃料在循环流化床中能够稳定燃烧,燃烧效率达到96.8%;尾气中HCl的排放质量浓度较高,SO2的排放质量浓度随着生物质的硫含量增大而增大;使用选择性炉渣作为床料同时加入黏土作为添加剂的方法,能够有效抑制玉米秸秆成型燃料和苹果树枝成型燃料燃烧过程中床料的黏结,黏土对循环流化床的物料循环流化起到了稳定作用.

循环流化床反应器固体生物质的热解液化

介绍了以循环流化床反应器为主体的固体生物质热解液化装置 ,实验过程 ,实验结果及分析。通过对气体产物的比较及油产物一般物性和油成分的分析 ,得出如下结论 :1)较高的温度和较长的停留时间会降低油的产率 ,生成过多的不凝气 ;过低的温度和加热速率导致严重的碳化 ,同样会降低油产率 ,本实验的最高油产率可达 6 3%。2 )生物质热解油品的物性特点主要包括水分含量较高 ,pH值较低 ,粘度变化范围很大 ,热值与化石燃料相比为低 ,并且油品中因含氧量很高而极不稳定 ,油品的组成成分非常复杂 ,烷烃和非烃占据了相当的比例 ,芳烃和沥青质含量相对较少。 3)

循环流化床作为生物质热解液化反应器的实验研究

总结了固体生物质热解液化装置——一套循环流化床反应器冷态实验的结果。以空气为介质 ,石英砂为床料 ,着重考察了循环量与气速、储料量、吹风量、吹风口位置及物料间的关系 ,得出在一定范围内 ,循环量随操作气速、L阀吹风量及储料量的增加而增加 ;随物料密度、粒径的增大和吹风位置的提高而减小。为热态实验寻找到最佳的操作条件和控制手段。对以木粉为物料的生物质热解油的产率和物性进行了分析。

生物质直燃循环流化床发电锅炉设计准则和运行分析

介绍了纯燃生物质的循环流化床锅炉与燃煤锅炉的差别和存在的问题以及自主研发的生物质直燃循环流化床锅炉的设计特点和设计准则。采用该设计准则设计的第1台75 t/h次高温次高压生物质直燃循环流化床发电锅炉,已于2010年3月在浙江长广生物质电厂投入运行,运行结果表明,锅炉稳定性好,各项性能指标均达到设计要求。

生物质循环流化床气化炉的数学模型研究

以试验为基础，根据有关化学动力学、快速流态化模型等资料，结合原料的宽筛分特性，建立了生物质循环流化床气化炉（ＣＦＢＧ）的数学模型，并用Ｑｕｉｃｋ－Ｂａｓｉｃ语言编制程序。利用模型对循环流化床木粉气化炉的运行参数进行模拟计算，模拟结果与试验数据符合良好，在一定程度上证明了模型的有效性和可靠性。利用该模型不仅能选择气化炉的最佳运行工况，而且可为同类反应器设计提供理论指导。

内循环串行流化床生物质催化热解试验研究

在处理量为0.2 kg/h的新型内循环串行流化床(IIFB)上进行了生物质催化热解制油的试验研究.以木屑为原料、石英砂为热载体,研究了在没有催化剂条件下反应温度对热解产物分布的影响;以HZSM-5催化剂与石英砂混合物为床料进行了催化热解试验,并对热解产物和反应后的催化剂进行了表征分析.结果表明:反应温度为515℃时,液体产物的收率最高.HZSM-5催化剂的加入促进了气体以及焦炭的生成,使液体产物的收率降低,且催化剂体积分数越大,影响越显著.催化剂表面的积炭经燃烧反应后被除去,催化剂的稳定性得到改善.热解不可冷凝气体的主要成分为CO和CO2,随着热解温度的升高,CO2产量下降,CO和CH4的产量增加.经HZSM-5催化热解后,生物油中的酸、醛和酮类物质含量明显减少,而小分子的烃类与酚类物质含量明显增加,表明催化剂具有明显的脱氧效果.

喷动循环流化床生物质快速热解设备的特性分析与发展研究综述

简要综述了生物质快速热解设备研究的国内外现状,继而详述了喷动床和循环流化床,重点对喷动循环流化床作了较深入的探析,探讨了喷动循环流化床快速热解设备研究的发展方向。

50MW生物质循环流化床锅炉三维冷态流动和磨损规律的数值模拟

采用欧拉双流体模型进行了50MW生物质循环流化床锅炉三维冷态数值模拟,研究了炉内气-固两相的速度场分布规律,并对炉内磨损进行了计算与分析.结果表明:数值模拟得到的床层压力分布与现场测量得到的床层压力分布有良好的一致性;流化床前后墙壁面不同截面处的固相颗粒体积分数呈现上稀下浓的分布,整体上接近S型分布;前、后墙磨损量最大位置均出现在y=0.95m左右的位置,且前墙所受的磨损大于后墙.

循环流化床锅炉掺烧生物质前景研究

我国是世界上生物质资源较为丰富的国家,同时又是循环流化床锅炉装机数量与装机总容量最多的国家。循环流化床锅炉掺烧生物质对于整个社会的节能减排、提高农民收入有着重要意义。循环流化床锅炉掺烧生物质在技术上完全可行,不仅锅炉不需作大的改动,而且掺烧有助于提高锅炉效率。在目前没有有力政策支持的情况下,如果将生物质掺烧与CDM项目联系起来,有利于推动此项工作的顺利开展。

循环流化床锅炉焚烧生物质燃料的研究进展

生物质废弃物产量的与日俱增及环保要求的不断提高使循环流化床燃烧技术逐渐在生物质废弃物的处理和利用方面扮演越来越重要的角色。该文综述了采用循环流化床锅炉用生物质废弃物(林业废弃物、农业废弃物)作为燃料进行焚烧处理的国内外现状,详细介绍了废弃木材、秸秆、稻壳、果核、橄榄饼、甘蔗渣和向日葵茎干这些生物质废弃物在循环流化床锅炉里燃烧的研究和应用现状,指出了目前存在的问题及努力的方向。

不同形式的循环流化床生物质气化炉

循环流化床生物质气化炉相比固定床生物质气化炉有许多优点,更适用于工业化生产,目前在生物质气化领域应用的循环流化床主要有外循环流化床,内循环流化床和双流化床。介绍了这几种循环流化床气化设备的典型结构和研究进展,并对其各类循环流化床气化装置的特点做出了分析和讨论。

燃用生物质的循环流化床热风系统结构与运行

本文介绍了一种燃用生物质玉米芯的循环流化床热风系统的结构及其运行,这套系统利用玉米芯燃烧产生的热量来生产热风,热风供种子烘干企业烘干玉米种子式样。本文主要介绍这套系统的组成以及主要部分的结构,首台采用该技术的热风系统已在山东登海先锋种业公司投产。运行中主要出现的问题是锅炉尾部积灰比较严重。